链表数据结构图解和代码实现

Posted 2021-01-02 austinspark-jessylu

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了链表数据结构图解和代码实现相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

项目中经常会用到LinkedList集合来存储数据，打算写一篇LinkedList的源码解析，而LinkedList是基于链表结构存储数据的，这篇博文将解析链表数据结构，包括单向链表和双向链表；

1：单向链表：

单向链表的链表对象维护了一个 first 引用，该引用指向节点链表中的第一个节点对象，每个节点对象维护一个 next 引用，next引用指向下一个节点对象；（这里注意：是引用指向的是节点对象：节点对象包含存储的数据和next引用）

以下是单向链表的图解：

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java代码实现如下：

public class LinkedListDemo1 { //表示整个链表对象

    private Node first;        //链表对象的第一个引用
    
    public LinkedListDemo1(){
        
    }
    
    
    public Node getFirst() {
        return first;
    }


    public void setFirst(Node first) {
        this.first = first;
    }


    class Node{              //节点对象
         Item item;          //存储的数据对象
         Node next;          //下一个节点对象的引用
        public Item getItem() {
            return item;
        }
        public void setItem(Item item) {
            this.item = item;
        }
        public Node getNext() {
            return next;
        }
        public void setNext(Node next) {
            this.next = next;
        }
        
        
    }
}

当需要在首位置插入元素时，图解如下：first 引用指向需要插入到链表中的节点对象，新的节点对象的next引用指向原先的首节点对象；

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java代码实现如下：

//插入对象到链表首位置
    public void insertFirst(Item item){
        //创建链表对象
        LinkedListDemo1 list=new LinkedListDemo1();
        //原来的首个节点暂存在：用oldFirst引用指向
        Node oldFirst=first;
        //创建需要插入的节点对象
        Node newNode=new Node();
        newNode.item=item;
        //新节点对象的next引用指向原先的首节点对象
        newNode.next=oldFirst;
         
    }

　当然这里的插入没有考虑首位置的节点对象为null的情况，插入到其他位置的节点实现原理和插入到首位置的基本差不多；

下面接收双向链表的实现原理：

链表对象中维护一个first 引用和 last引用，分别指向链表中的首末节点对象；每个节点对象维护存储的数据对象引用,prev和next引用，用来指向前后节点对象；

双向链表的图解：

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java代码实现链表对象如下：

public class LinkedListDemo2 {
 
    private Node first;
    private Node last;
     
     
    public LinkedListDemo2(){
         
    }
     
     
    public Node getFirst() {
        return first;
    }
 
 
    public void setFirst(Node first) {
        this.first = first;
    }
     
     
 
 
    public Node getLast() {
        return last;
    }
 
 
    public void setLast(Node last) {
        this.last = last;
    }
 
 
 
 
    class Node{
         Item item;
         Node prev;
         Node next;
        public Item getItem() {
            return item;
        }
        public void setItem(Item item) {
            this.item = item;
        }
         
        public Node getPrev() {
            return prev;
        }
        public void setPrev(Node prev) {
            this.prev = prev;
        }
        public Node getNext() {
            return next;
        }
        public void setNext(Node next) {
            this.next = next;
        }
 
}
}

双向链表插入元素到首位：

图解：

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java代码实现：

public void insertFirst(Item item){
        //暂存原先首节点对象
        Node oldFirst=first;
        //创建新的节点对象
        Node newNode=new Node();
        newNode.item=item;
        newNode.next=first;
        //first引用指向新节点对象
        first=newNode;
        //原先的节点对象的prev引用指向新节点对象
        oldFirst.prev=newNode;
    }

到此，单向链表结构和双向链表结构就解析完了，下一篇博客中将解析 LinkedList 的源码；

以上是关于链表数据结构图解和代码实现的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Java数据结构你必须要掌握的链表面试经典例题（附超详细图解和代码）

链表数据结构图解 和 代码实现

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